深空探测的几个问题

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深空探测关键技术研发现状和趋势分析

深空探测关键技术研发现状和趋势分析在人类追求未知的奇妙征程中，深空探测技术无疑扮演着重要的角色。

它为我们探索星际之谜提供了可能，为人类文明的发展注入了新的动力。

本文将重点分析深空探测关键技术的研发现状和趋势，以探讨未来的发展方向。

首先，当前深空探测的关键技术主要集中在三个方面：推进技术、导航与控制技术以及生命支持与环保技术。

推进技术是实现深空探测的基石。

目前，化学推进剂是常用的推进方式，但它存在着推进效率低、储运成本高以及环境污染等问题。

因此，研发高效的新型推进技术成为当前的热点。

其中，离子推进技术是备受关注的一项技术。

它利用离子加速驱动宇宙飞船，具有高推进效率、长工作周期和低燃料消耗等优势。

此外，太阳帆技术也备受青睐。

利用光子的动量传递，太阳帆可以实现长时距离的推进，但目前依然面临着制造难题以及太阳辐射对帆的影响等挑战。

导航与控制技术是深空探测任务中不可或缺的一环。

在遥远的宇宙空间中，精确的定位和导航至关重要。

目前，常用的导航手段主要包括星敏感器导航和地面雷达测量。

然而，随着任务目标的远距离和复杂性不断提升，现有的导航技术面临着诸多挑战。

因此，研发新一代高精度、高稳定性的导航与控制技术成为当前的重要课题。

激光干涉测量技术、天地一体化导航技术以及智能自主导航技术等新技术在此领域具有广阔的应用前景。

同时，深空探测任务的成功与否也与生命支持与环保技术的发展密切相关。

长时间的航行和任务执行过程中，如何保障宇航员的生命安全和舱内环境的稳定成为亟待解决的问题。

目前，生命支持技术主要集中在氧气循环系统、水循环系统和食物供应系统等方面。

然而，当前技术的限制导致深空探测的持续性和可持续性不足。

因此，研发新型的生命支持与环保技术成为当前的研究热点。

生物再生系统、废物处理技术以及环保材料的应用等都为未来深空探测提供了新的思路和可能性。

未来，深空探测关键技术的研发将呈现出几个明显的趋势。

首先，新能源技术将成为深空探测的关键支撑。

深空探测技术分析

深空探测技术分析随着人类的科技水平不断提升，深空探测技术也得到了空前的发展。

人们越来越能够深入探索宇宙的奥秘，从而更好地认识我们所处的这个宏伟的宇宙世界。

本文将从太空探测器的技术原理、探测任务、发展历程等方面进行分析，以期更好地了解深空探测技术的现状和未来发展趋势。

一、太空探测器技术原理太空探测器的种类繁多，涉及的技术原理也各不相同。

但是，大部分太空探测器的核心技术都是基于人类对宇宙各种物理现象的理解和探索，如光学、电磁波、粒子等。

这些探测方式可大致分为以下几类：1. 光学探测光学探测是指使用红外、紫外、可见光等光学信号进行探测。

其中，红外波段的探测可突破星际尘埃的阻碍，从而观察到更远的天体；紫外波段的探测可以寻找生命迹象，可用于地球外生命的探测。

光学探测技术的主要设备包括望远镜、光谱仪、成像仪等。

2. 射电探测射电探测是指使用射电波进行探测。

射电波不受星际尘埃的阻碍，可以在宇宙中行进数亿年之久而不失真。

利用射电探测技术，可以探测星体的电磁辐射、星际气体等信息。

射电探测技术的主要设备包括射电望远镜、射电干涉仪等。

3. 粒子探测粒子探测是通过探测宇宙射线中的粒子来获得宇宙的信息。

粒子探测技术可以研究宇宙中的黑洞、星际气体等。

粒子探测技术的主要设备包括粒子探测器、带电粒子谱仪等。

二、太空探测器的探测任务太空探测器的探测任务多种多样，以下列举几个重要的探测任务：1. 行星探测行星探测是指对各行星的物理构造、化学成分、历史演化等方面进行探测。

目前，人类已经对太阳系的大多数行星进行了探测，其中最成功的探测任务包括旅行者、先驱者、火星探测器等。

2. 星际空间探测星际空间探测是指对银河系、恒星附近等范围内的物理现象进行探测。

目前，人类已经利用射电望远镜、卫星等技术进行了广泛的探测。

通过星际空间探测，人们可以更好地了解银河系的演化历史、恒星的形成以及宇宙射线等现象。

3. 工程应用探测工程应用探测主要是用于卫星通信、气象卫星、地理信息卫星等领域。

深空探测技术研究与应用

深空探测技术研究与应用一、引言随着科学技术的不断发展，人类对于深空的探索也越来越深入。

深空探测技术成为了现代科技的重要领域，它能够帮助人类更加深入地了解宇宙的本质。

在本文中，我们将从以下几方面探讨深空探测技术的研究与应用。

二、深空探测技术概述深空探测技术是指为了探测宇宙中更加偏远地区的技术手段，包括了推进系统、探测仪器、通讯系统等多方面的技术。

深空探测技术的目的是获取更加精确的数据信息，比如重力、磁场、温度等，从而更好地了解宇宙本身的结构构成。

深空探测技术主要有以下几种：1. 推进系统要想完成深空探测的任务，首先需要足够的推进力。

常见的推进器有化学推进器、离子发动机、核推进器等。

相较而言，离子发动机具有更好的效率和连续推进时间。

2. 探测仪器探测仪器是深空探测技术中最重要的部分。

通常包括了光学相机、红外相机、x射线相机、中子探测器等，其中光学相机是最重要的。

光学相机的主要作用是进行图像的采集和处理，并将数据传回地球。

3. 通讯系统探测器与地球之间的通讯系统是深空探测技术中非常关键的一环节。

传递过程中需要很高的频带宽度和稳定的传输速度，目前主要采用的是射电信号和激光通讯。

三、深空探测技术的应用深空探测技术已经广泛地应用于各个领域之中。

以下是其中的几个具体应用。

1. 行星探测行星探测是深空探测技术中最为常见的应用之一。

目前，太阳系内的多个行星都已经被现代科技所探索。

通过对行星和卫星的探测，科学家已经对其大小、形态、表面特征等有了更加深入的了解。

2. 星际探测星际探测是指向其他行星系的探测。

例如，早在上世纪70年代，宇宙探测器“旅行者1号”和“旅行者2号”就已经探测到了海王星和天王星。

随着新技术的不断进步，未来人类对于其他行星系的探索也会越来越深入。

3. 深度空间天文观测深度空间天文观测是指利用深空探测技术来进行天文学研究。

深空探测技术可以实现对遥远星系的观测和测量，从而帮助我们更好地了解宇宙的本质。

深空探测对科学发展的意义和挑战

深空探测对科学发展的意义和挑战在人类科技的发展进程中，深空探测扮演着至关重要的角色。

它使得人类得以突破地球的界限，探索宇宙的奥秘。

深空探测不仅对科学的进步具有巨大的意义，也面临着前所未有的挑战。

首先，深空探测对科学发展的意义不可忽视。

通过深空探测，科学家们能够进一步研究宇宙的起源、演化以及其它星球、星系中存在的可能生命。

这种探索能够帮助我们更好地理解宇宙的构成和规律，进而推动科学的进步。

深空探测的意义还在于为人类社会提供了无尽的科学知识和技术经验。

例如，航天技术在深空探测中得到了不断的突破和改进。

这些技术的应用不仅让我们能够更好地掌握太空的资源，还能够推动地球上的科学、工业和医学等领域的发展。

探索远离地球的空间，也使我们在应对地球上的挑战时有了更多的选择和可能性。

另一方面，深空探测也面临着巨大的挑战。

首先是技术上的挑战。

深空探测需要克服巨大的物理难题，如长途航行、遥感和通信等。

同时，还需要解决太空环境中的辐射、微重力等问题。

这些技术难题需要科学家们发挥创造力和应用前沿科技手段，才能实现人类对深空的探索。

此外，深空探测还面临着财政和资源的挑战。

深空探测需要大量的资金和资源投入。

例如，之前的月球登陆计划和火星探测计划都需要巨额的投入。

只有当社会对深空探测的意义有清晰认识，并且愿意为之提供必要的支持时，才能推动深空探测事业的长期发展。

此外，深空探测还存在着伦理和安全的挑战。

随着深空探测的发展，太空资产和领域的争夺也将变得激烈。

因此，我们需要建立合理的国际法规来管理和协调太空资源的利用。

同时，探索外太空也需要尊重可能存在的外星生命，遵循科学道德和伦理准则。

为了克服这些挑战并推动深空探测事业的发展，我们需要采取一系列措施。

首先，需要加强各国间的合作与交流，共同研究解决深空探测中的技术问题。

其次，政府和企业需要加大对深空探测的投资力度，提供更多的资源支持。

此外，公众需了解深空探测的重要性，积极支持和参与此项事业。

深空天体的探测与分析

深空天体的探测与分析深空天体是指太空中距离地球较远的天体，如行星、恒星、星系等等。

为了更好地了解这些天体，科学家们不断地进行探测和分析。

本文将详细讨论深空天体的探测与分析过程。

一、探测深空天体探测深空天体的方法有很多种，其中最常见的是通过望远镜观测。

不过，望远镜只能拍摄到物体的外观，无法获得更为详细的信息。

因此，科学家们便开始研究探测航天器，以便更好地了解深空天体。

探测航天器可以在深空天体降落，然后进行拍摄和数据采集。

例如，火星探测器“好奇号”于2012年8月发射升空，在2012年11月成功着陆在火星上，之后进行了多次任务，拍摄并传回了大量的火星图像和数据。

这些数据有助于科学家更好地了解火星的气候、地貌、化学成分等问题。

除探测航天器之外，还有一种探测深空天体的方法是“飞掠式探测器”。

这种探测器不会着陆，而是飞行至一个天体附近，进行拍摄和数据采集，在获得最大的数据之后再飞离这个天体，并前往下一个目标。

目前最著名的飞掠式探测器是“新视野号”，该探测器于2006年发射升空，在经过了多年的旅程之后，于2015年成功飞掠冥王星，并成功传回了大量的冥王星图像和数据。

二、分析深空天体经过探测，科学家们得到了大量的深空天体数据，但并不是所有数据都是有用的。

因此，科学家们需要对这些数据进行分析，以便能够从中获得有用的信息。

分析深空天体数据可以采用多种方法。

其中，最常见的方法是利用计算机进行模拟。

例如，在研究星系演化时，科学家可以利用计算机，建立不同的模型，并不断对比和修改模型，最终得出最符合实际的模型。

另一种常见的分析方法是通过物理实验。

例如，在研究恒星的演化过程时，科学家可以进行实验，以模拟恒星的演化过程，并通过实验数据进行分析，以获得更加详细和准确的物理模型。

除了计算机模拟和物理实验之外，科学家们还可以采用数据挖掘技术进行分析。

数据挖掘技术可以帮助科学家从大量的数据中发现隐藏在其中的规律和模式。

例如，在研究星系结构时，科学家可以利用数据挖掘技术，从大量的星系数据中找出不同星系之间的联系和规律。

人类探索深空的现状与未来

人类探索深空的现状与未来人类天性中蕴含着对未知事物的好奇心，而深空是最为神秘，也是我们最为渺小的领域。

自从上世纪60年代开始，人类便开始了探索深空的征程。

在科技不断进步的今天，人类探索深空的步伐也日益加快，不断刷新着人类对宇宙的认识。

本文将从探索深空的现状、挑战和未来三个方面进行探讨。

探索深空的现状深空探索目前主要由美国、欧洲、俄罗斯、日本、印度、中国等国家和地区展开。

在现有的探测手段下，我们已经无需亲自前往深空，也能观察到远离地球数十亿公里的恒星、星云甚至能够观察到黑洞。

人类探索深空的方式主要有遥感探测和载人任务两种。

遥感探测即是以探测器为载体，利用无线电、激光和光等能量进行探测。

美国的“旅行者”和“先驱者”探测器、中国的“嫦娥五号”和“天舟一号”等都是代表性的遥感探测器。

而载人任务就是以宇航员为使命执行者，通过太空舱、载人航天器等设备前往深空探索。

可以说随着探测技术的不断提高和创新，人类在深空探测上不断取得重要的进展。

挑战深空探索虽然前景广阔，却也充满各种挑战。

首先是环境因素。

深空中潜在的并发症包括：辐射、微重力、抗体供应不足、跟地球不同的感觉等等。

特别是长时间太空探测，宇宙射线和辐照会导致宇航员的重大健康问题。

第二是飞行技术。

在到达更深空区域时，太阳能帆和匀速推进器的速度将达到200000里每小时，这将给驾驶它们的人们的反应速度增加巨大的压力。

此外，还需要克服惯性、偏移、小行星等不可预见的障碍。

第三是经济与政治问题。

深空探索需要巨额投资，需要承担巨大的经济和政治风险。

这也是许多国家参与深空探索遭遇的挑战。

未来未来，人类的深空探索仍有许多不确定因素，但科技革命带来的变革和发展令人充满憧憬。

在载人太空任务方面，挑战和机遇并存。

人类太空探测技术的不断提升和未来数字和人工智能技术的加速发展，两者相互结合将成为载人太空探索的新动力。

在遥感探测方面，新一代进口遥感卫星的不断研发，将成为人类深空探测的重要途径。

深空探测技术的研究

深空探测技术的研究一、引言深空探测技术是现代航天技术的核心之一。

随着人类对宇宙的认识越来越深入，我们对太阳系和宇宙深处的探测需求也越来越大。

而深空探测技术正是帮助我们实现这一目标的关键所在。

本文将从太阳系、银河系和宇宙三个角度对深空探测技术进行分析。

二、太阳系深空探测技术太阳系深空探测是人类进军太空的第一步，而探测任务的目标则是太阳系内的天体和行星等天体。

要实现这一目标，我们需要做到以下几点：1. 造型灵活的飞船在太阳系深空探测中，飞船的造型必须是灵活的。

因为太阳系内的天体和行星分布范围广，其物理特性和环境差异巨大。

因此，需要根据探测任务的具体需求设计出不同形状、大小和载荷不同的飞船，以适应各种环境和需求。

2. 虚拟现实技术虚拟现实技术在太阳系深空探测中也得到了广泛应用。

航天员可以通过虚拟现实技术实现对太阳系内各个天体进行3D的虚拟漫游和模拟，这使得他们能够更好地把握每次任务所面临的难点。

3. 自动化探测太阳系深空探测任务往往需要面对极端条件和极小的空间，航天员无法承受高强度的探测工作。

因此，可以采用自动化探测技术。

自动化探测技术通过搭载大量探测设备和自主导航技术，实现了对行星、小行星、彗星等天体的高度自动化探测与监测。

三、银河系深空探测技术对于大型天体如银河系的深空探测任务，其难度和复杂性都超出了太阳系深空探测的范畴。

深空探测技术在此时需要有更高的要求：1. 远程控制技术银河系深空探测任务必须要实现远程控制技术。

实际上，在控制飞船时需要大量的数据传输和指令输入，这都需要通过其控制中心传输。

要实现这一远程控制，应该从通信技术等多方面提高技术水平。

2. 稳定的能源供应银河系深空探测还需要保证其能源稳定供应。

宇宙深处的太阳辐射量大大降低，而航天器所面临的极端温度和充电等问题，更需要高效的能源技术作为基础。

3. 低温环境下的性能表现高效能源技术不仅需要在宇宙深处保持稳定供能，还要保证在极端的低温条件下，能够维持良好的性能表现。

深空探测技术的现状和展望

深空探测技术的现状和展望随着现代科学技术的飞速发展，深空探测技术也迎来了黄金时代。

深空探测是指对太阳系外行星、彗星、小行星等天体的探测和探索，旨在寻找生命存在的证据，丰富人类对宇宙的认识。

本文将从深空探测技术的现状和应用展望两个方面进行探讨。

一、深空探测技术的现状（一）深空探测技术的发展历程深空探测技术的发展历程可以追溯到20世纪初的“火箭时代”。

20世纪60年代，“阿波罗”计划取得了人类首次登月的壮举，标志着深空探测技术进入了现代化阶段。

20世纪70年代之后，随着宇航飞行技术的飞速发展，深空探测任务变得越来越常见，航天器技术得到了极大的完善。

例如，美国“航海家”一号号航天器于1977年发射，对木星和土星进行探测，并于1980年和1981年分别飞跃海王星和冥王星。

此外，随着卫星和探测器的技术飞速发展，多普勒雷达、高清晰度相机、光谱仪、质谱仪等科学探测设备也得到了跨越式的发展。

（二）深空探测技术的问题和挑战深空探测技术的实现离不开精良的仪器设备和先进的技术手段。

但是，深空探测技术也面临着众多的问题和挑战。

首先，深空探测的成本十分昂贵，需要耗费大量的人力、物力和财力。

其次，深空探测涉及到众多的技术门槛，如相对论物理、光学、机械工程、电子技术等，需要具备跨学科的科学知识和技能。

此外，太空环境的恶劣和紧张的时间安排也会给深空探测带来巨大的挑战。

二、深空探测技术的应用展望（一）寻找生命存在的证据深空探测技术在未来的应用中，最为重要的是探索外星生命的存在。

自1954年美国科学家若瑟·希勒首次提出“外星生命”的概念以来，人类一直在寻找地外生命。

而深空探测技术正好可以帮助解答这个大问题。

例如，欧洲空间局（ESA）计划于2022年发射“朱庇特”太空探测器，探测木卫二（Jupiter’s moon Europa）的地质特征和冰层状况，这可能有助于找到外星生命存在的证据。

（二）开展资源开采和太空旅游深空探测技术也可以促进开展太空资源开采和太空旅游等业务活动。

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深空探测又称宇宙航行,包括空间探测器在太阳系内的行星际空间航行航天和太阳系外的恒星际空间航行航宇。这里所谓“深空”是指距地球等于或大于地月距离万公里的空间。几百年前,一位俄罗斯的科学家和诗人就向世人呐喊“要是有一天,世间的凡人地空间各种现象和过程而突然爆发的地球灾难,开发和利用宇宙空间和当地资源以至进行地外生命搜寻和地球生命迁移,在宇宙层面上保障地球生命和地球文明世世代代的可持续发展。深空探测要求我们必须超过当前所拥有的发射地球轨道卫星和载人航天的能力,学会如何做到使成本极小化,使技术风险和计划风险极小化,建造和发射新的深空探测飞行器系统,推动制现。特别是当高收益还是一个未知数,人们尚无法理解收益回报的意义时,难免会引起民意的质疑在有千万以上人口还处于贫困线之下,为吃饭、穿衣、升学、就医而苦苦索求的时候,在面对地震等各种各样灾害,需要救助的时侯,为什么不把钱用在可使广大群众获得更直接利益的民生项目上,而去关心外层空间的事情,其合理性何在这就需要我们站在战略的高度,向民众

能够如此高高地升上天空使我们这一双柔弱的眼睛可以迫近太阳去仔细查看到那时候,会使我们发现它是永远到处燃烧的海洋在这个海洋里,火浪奔腾着,望不见它的海岸线是在哪里,在这个海洋里,火风急旋着,已经互相争逐了无数个世纪,在这里,岩石像水一般沸腾,在这里,火热的雨正在怒吼……”深空探测正是利用宇航科技到地球大气层之外或更远的星际空间去丰富和完善人类对天体运动和宇宙构造的科学认知,研究和验证关于太阳系起源以及演化的假设与理论,预报和规避由日造和信息工业领域开发新的技术,建立新的目标,开拓新的市场,带动现代科学技术各学科的发展,从而增强国家的科技创新能力和经济竞争能力,建设更加灿烂辉煌的物质文明,实现更加舒适、健康的生活质量,构建更加安全、友好的生存环境。总之,深空探测将涉及人类社会发展的两个永恒命题创新和可持续发展,是认识浩瀚宇宙,造福人类自身的一项伟大而壮丽的事业。深空探测同时又是一项高投人、高风险的事业,“虽不神秘,但也不简单”钱学森语。虽不是不可能的,但也不是轻而易举的,更不会一帆风顺。它是现代科学技术最高水平的集中表去做科学普及的宣传和有说服力的解释,去解答在任何一个国度的民众都可能存在的这种困惑。其实,当前我国的深空探测还处于深空探测第一站—月球探测的初次起动阶段。嫦娥号月球资源探测工程的总经费是亿,全国每人平均仅仅一元多钱,大约分三年半拨付。年度投资强度平均只有亿,这约占年国内生产总值万亿的十万分之二,占年国内生产总值万亿的十万分之一点三。这些钱花得值,因为它代表了我国在科技领域和经济领域的

一次成功投人。嫦娥号年月日由西昌卫星发射中

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年月成功在轨运行一年

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国探月一期工程画上了一个圆满句号。她开创了中华民族“九天揽月”壮举的良好开局,奠定了坚实的基础。这对提升全球华人的自豪感和凝聚力,激励新的一代人去探索,去学习,去奉献,具有不可替代的作用。在一个讲求实力的时代,如果没有实力在一个讲求发展的年代,如果不图创新中华民族何以自立于世界民族之林这里,我们需要的是科学发展和统筹兼顾。我们要向民众解释,地球上的山山水水都会由空间经济而实际获益我们要向人民承诺,在空间花费的每一元钱都要返还给地球民众。在新的国际国内形势下,科技进步日新月异,我们站在新的历史起点上,如果不是接过前人的接力棒,不惧风险地跨过深空探测的门槛,有选择、有创新地搞一点深空探测项目,而是站在深空探测的门口停步不前,左顾右盼,那是要贻误国之大是的,也是无法向后世子孙交代的。多澡空探侧软道设计这包括选择轨道的特征、飞行持续时间、好的发射日期、绕飞轨道选择、大气再人轨道、目标环绕和目标着陆轨道,还需要提出运载火箭与技术水平要求,组织支持该飞行任务的运营要求,考虑过去探测历史和目标已知特征的任务调整,以及成本估算等。在这里,所希望达到的和可能达到的目标之间会发生各种各样的折衷,在任务描述中也会出现各种各样的反复,但这正是轨道设计过程必需的和基本的部分。至于前面所谓如何运动的问题,根据强调方面的不同,有好几种名称,如航天天文动力学、航天轨道分析含轨道预报,轨道确定,轨道控制、航天导航等。深空探测轨道设计是深空探测必须超前研究和发展的关键顶层技术。深空探测轨道设计与深空探测必须突破的多项其它关键技术,例如飞行程序控制设计、飞行器姿态控制设计、深空探测环境测控设计、应对天象环境设计等都有着十分密切的关系。自世纪年代由火星、金星探测开始以及此后的阿波罗登月活动,至今年来,国际上近个深空探测器成功发射。人类已完成对太阳系所有行星的绕飞和环绕飞行任务,这显示深空探测轨道设计在国外已经是一种成熟技术。目前我国已经实施的月球探测一期工程也突破了绕月轨道设计的关键技术。现在,应该使深空探测轨道设计在整个学科领域包括深空探测轨荻裤茹森童薇臻藉藻荞获蕙万一飞应该在计算算法、计算精度、计算环境、计算资源上对于使用者子是透明的,开放的。这是一种宇航科技基础理论研究,也是一种于宇航科技支撑技术研究。任何航天轨道分析和设计研牛究的最终产品应该是高效、健壮、具有良好可移植性、可扩展性的软件,这些研制精良的软件及其文档,是具有久远魅力和价值的现实生产力。深空探测在今后很长的历史时期内基本上是在太阳系内的航天活动,它可以认为是空间探测器在地球、太阳和其它行星的引力作用下的限制性多体运动,又可以根据引力作用范围,即项目中行星的引力影响球行星引力大于太阳引力的区域,把空间干探测器的运动简化为几个受到摄动作用的二体问题,例如开始的子地,。运动,继后的日砂。运动,最后在目标处的星心运动。于是,于对于精确的轨道计算,这应该是

一个对包含所有摄动影响的完整于运动方程的数值积分,对于初步轨道设计,这可以利用拼接圆锥子曲线近似,取得相对数值误差大致为一个百分点的计算结果。发射飞往行星的航天器在选择飞行轨道时,首先要考虑的一手个问题为所需要的总发射能量,

特别是逃逸地球的能量。这个逃子逸能量定义为地,。双曲剩余速度的平方,代表航天器千逃出地球”力影响球以夕卜时的移动速度是多于最低地球逃逸速丰

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、十·丈人不上丁卞干,丈了土下丫十‘了·十··十。相应的逃逸能量分别为公

里兮秒和公里今秒。飞至目标行星的转移时间也是一个重要的飞行参数。对应上述,极小能量火星飞行任务的时间为年,至木星的飞行任务时间为年。理想的极小能量霍曼转移包括度转移角和切向逃逸与抵达,但对于行星轨道的实际转移,严格的霍曼转移条件通常并不满足,因为抵达时刻的目标行星由于其轨道的倾角几乎总使它在黄道平面上面或下面。例如,一个火星飞行任务,其相对黄道平面度的倾角和亿公里的平均轨道半径,使得火星黄道外最大距离将有万公里。即使是目标行星在航天器抵达时刻正接近升交点或降交点,共面度转移仍将是不可能的。对于接近度的转移角,航天器转移轨道肯定会有一个比目标行星轨道更大的倾角,转移角越接近度,航天器转移轨道倾角越大。深空探测非常不同的另一类飞行轨道包括在飞行目标的路径上同其它行星的一次或几次相遇,以便借助每一次由绕飞所获得的行星引力助推效应而使航天器都得到一份能量提升。这种技术可以大大降低在一些飞行任务中的发射能量要求,特别是,用作飞行轨迹初始目标行星的发射能量要求通常要比直接飞向最终目标的发射能量要求小得多。利用行星引力助推增加飞行能量的方案最早是在年提出的。引力助推技术的首次应用是年月日飞向土星和更远行星的先驱者号。它利用木星的绕飞效应于年月日到达土星。于年月日发射的水手号飞向水星的探测器,设计方案用勉强够的速度把水手号发射到金星,然后用金星的引力助推,于一年月日把航天器抛向水星。其他利用行星绕飞的飞行任务是年发射的“伽里略”木星探测器和年发射的“卡西尼’,土星探测器,两者都是多目标多任务的深空探测飞行任务。这些探测器分别为公斤和公斤的总质量,如果不得益于多次行星绕飞,

就不可能达到它们的最终目标。“伽里略”飞行任务使用一次金星绕飞和两次地球绕飞,“卡西尼”飞行任务用了金星、地球和木星的绕飞。如果要采取这种大大降低发射能量又相应降低运载火箭性能要求的方案,就只能接受复杂得多而且更费时间的飞行轨迹,同时还要满足在与金星相遇时,距太阳亿公里处更强的热和辐射防护设计要求。行星引力助推的一个重要参数是转弯角,它是航天器星心双曲渐进速度向量等于航天器日心到达速度与行星的日心轨道速度的向量差在同行星相遇期间角的改变,可被用来产生绕飞事件到达和逃逸之间日心速度的改变。这个速度改变可提供航天器日心速度值的明显增加或减少,以及轨道平面内和或平面外日心速度方向的改变。这种改变主要决定于航天器星心双曲渐进速度向量的值星心双曲剩余速度、方向以及最近趋近距离到达渐进线和行星的距离。例如,在木星绕飞中,在公卿秒的星心双曲渐进速度值和倍木星半径的最近趋近距离下,转弯角为度,日心到达速度为公里秒。由于行星绕飞效应的轨道改变,日心逃逸速度大致会增加到巧公里秒。对于木星和土星绕飞,通常取一个行星半径的最近趋近距离,以避免行星辐射带可能产生的损伤,在木星情况下还可避免土星环系可能产生的干扰。恒星际航行要摆脱太阳系的束缚,因此必须大大地增加航行速度,直到接近光速。这时牛顿力学的规律就不够了,需要在非常高的水平上利用相对论运动方程去计算轨道。自世纪年代早期的行星际飞行任务开始,地基跟踪即被用来确定和修正航天器对于预定飞行路径的任何偏离。近些年来,重点则转移到基于越来越高级的航天器载探测设备和航天器载导航和制导计算机,在飞行任务的日心阶段整个时间段上,特别是在接近目标期间,同时进行自主导航。事实上,最早于年月日发射的阿波罗号就首次验证了深空探测空间自主导航的可行性。此后,光学导航技术曾被用于旅行者号海王星会合和“卡西尼”土星轨道器飞行任务、“近地小行星交会”飞行任务以及“深空”号彗星探测飞行任务。由于多数行星际飞行任务至少要持续数年,有些可能要花年以上的时间,推行较强的导航制导控制的自主性是一件可有效降低成本的事情。这些操作如果完全用地基设备进行会明显地增加飞行任务的成本。提高导航和制导的自主性则可以降低这州卜一州卜州卜·叫卜州卜·州卜十·州卜·卜十·州卜·十州卜一叫卜州卜十一卜十一···十·十一一一·十·十十卜·叫卜州卜十卜十州卜十叫卜十州卜干一卜翻州卜洲